宇宙大爆炸

我們現在宇宙中的一切物質都來自於宇宙大爆炸之後的3分46秒內，著名的物理學溫伯格曾經寫過一本著名的科普書《最初三分鐘》，在這本書當中就詳細講述了在這3分鐘46秒內發生的一切。

那具體是咋回事呢？

質能等價

我們要從愛因斯坦說起，在1905年，愛因斯坦發表了四篇開創性的論文，這四篇論文中最後一篇被稱為質能等價。質能等價描述的是品質和能量之間的等價關係，愛因斯坦通過E=mc^2的方程統一了品質和能量，他認為品質和能量其實是一個東西的兩個面，品質裡還有能量，能量裡還有品質。比如：物體的品質是m，那這個物體就對應了mc^2的能量。

在1905年的那篇論文當中，愛因斯坦開頭就提到：若一個物體以輻射形式發射能量L，它的品質減少L/c^2。

所以，某種程度上來看，物質本身就是能量的，或者我們也可以說是品質的，還有的人會把物質看成是極度被壓縮的能量形式。

廣義相對論

到了1915年，愛因斯坦提出了著名的廣義相對論，在這個廣義相對論當中有個著名的引力場方程。愛因斯坦就發現引力場方程預示著宇宙正在膨脹，這其實和他的“靜態宇宙”的宇宙觀是相互背離。於是，他在引力場方程中添加了一個宇宙學常數，只要將宇宙學常數進行合理地取值，可以抵消掉這個膨脹效應。

但是，很多事情並不能憑藉一廂情願，愛因斯坦就吃了這個虧。後來哈勃就觀測到了宇宙中大多數的星系都在發生紅移效應，這預示著星系都在遠離我們。哈勃還為此提出了哈勃定律來進行描述。進一步分析，我們就發現，宇宙其實就是在膨脹。

根據哈勃的發現，我們往回推，就可以得到宇宙應該有一個起點。但是宇宙從起點，一直持續至今到底是什麼樣子？

這其實讓很多科學家都束手無策，直到一群粒子物理學加入到了構建這個宇宙模型的行列當中來，其中這當中的佼佼者就是伽莫夫、羅伯特·迪克等人。而他們構建的起了的這個模型就是大名鼎鼎的宇宙大爆炸模型。

他們用粒子物理描述了宇宙中早期的演化，並且提出了兩個關鍵證據來證明自己的理論，一個是宇宙微波背景輻射，一個是氦元素的丰度。

後來，科學家相繼證明了兩者都和預言比較吻合。而宇宙微波背景輻射現在成為了天文學家人手一份武功祕籍，關於宇宙微波背景輻射就頒了三個諾貝爾物理學獎，兩個給到了探測宇宙微波背景輻射的專案，另一個則是2019年的諾貝爾物理學獎，給到是理論方。

從這時開始，宇宙大爆炸才成為了主流的科學理論。

宇宙早期物質粒子的形成

而這些科學家構建的這個模型就闡述早期宇宙的演化，也闡明了物質到底是如何演化而來的。具體來說是這樣的，宇宙誕生於138億年前的一次大爆炸。

宇宙大爆炸的早期，宇宙溫度極其高，溫度高達1.4億億億億度，其中都是光和熱。。宇宙開始劇烈的膨脹，溫度開始快速地下降。而現在的物質大多數都是在這個時候形成的。那具體是如何形成的呢？

我們都知道，物質其實是由物質粒子構成的，比如：質子，中子，電子等。所以，我們只要搞清楚這些粒子到底如何來的就行。

科學家發現，在極其高溫的狀態下，這裡指的是幾十億以上的溫度。一對光子如何對撞，就會發生我們平時看不到的現象。這是因為光子的反物質就是它自身。當在這樣高溫狀態下，一對光子對撞，就有機會撞出一對物質粒子，光子的能量會轉化為物質粒子的質能，多餘的能量作為轉化為物質粒子的動能。

所以，這些物質粒子說白了就是光子慢慢撞出來的。

其他物質粒子的構成

後來，到了宇宙大爆炸38萬年後，溫度下降到3000度左右，形成了原子結構。不過此時，宇宙中大部分的粒子都是氫原子和氦原子，它們佔據了99%以上。後來，宇宙大爆炸後2億年，在引力作用下逐漸形成恆星，恆星通過核聚變生成了大量鐵元素之前的元素。

而鐵元素之後的元素主要來自於超新星爆炸和中子星合併。

以上就是宇宙中各種物質粒子的由來，也就是它們組成了現在宇宙中的物質。

但其實這裡還有一點並沒有提及，那就暗物質粒子到底咋來的？事實上，我們現在還不得而知，這也是天文學和物理學研究的前沿。